(57)【要約】【課題】ベアリング３，６への偏荷重や、プーリ４の振れ精度の悪化を防止し、耐久性に優れたトルク変動吸収ダンパを提供する。【解決手段】ハブ１の外周にゴム状弾性材料からなる第一弾性体２３を介して環状質量体２２を捩り変位自在に連結した構造の動的吸振部２と、環状質量体２２の外周にベアリング３，６を介して支持されたプーリ４と、動的吸振部２の軸方向両側に配置されてハブ１とプーリ４とを円周方向相対変位可能に弾性的に連結したカップリング部５，５とを備える。動的吸振部２とカップリング部５との間の空間７が、カップリング部５の内周及び外周に形成された通気孔８，９を介して外部と連通している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ（１）の外周にゴム状弾性材料からなる第一弾性体（２３）を介して環状質量体（２２）を捩り変位自在に連結した構造の動的吸振部（２）と、前記環状質量体（２２）の外周にベアリング（３）を介して支持されたプーリ（４）と、前記動的吸振部（２）の軸方向両側に配置されて前記ハブ（１）と前記プーリ（４）とを円周方向相対変位可能に弾性的に連結したカップリング部（５）とを備えることを特徴とするトルク変動吸収ダンパ。
【請求項２】
動的吸振部（２）とカップリング部（５）との間の空間（７）が、カップリング部（５）の内周及び（又は）外周に形成された通気孔（８，９）を介して外部と連通していることを特徴とする請求項１に記載のトルク変動吸収ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、農業機械、工機、小型船舶等に用いられ、駆動軸から他の回転機器へトルクを伝達すると共にそのトルクの変動を吸収するトルク変動吸収ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンからの駆動力の一部は、クランクシャフトの先端に設けられたプーリから無端ベルトを介して例えばオルタネータやウォーターポンプ等の補器に与えられるが、クランクシャフトはエンジンの各行程によるトルク変動を伴って回転されるので、前記プーリにはトルク変動を吸収して伝達トルクの平滑化を図るためのトルク変動吸収ダンパが設けられる。
【０００３】
従来の技術によるトルク変動吸収ダンパとしては、例えば下記の特許文献１に記載されているように、ハブの外周に、カップリングブッシュを介してプーリを捩り変位自在に連結したカップリング部と、このカップリング部の軸方向一側に配置されて、ハブの外周に、ダンパブッシュを介して環状質量体を捩り変位自在に連結した構造の動的吸振部（トーショナルダンパ部）を備え、プーリが、環状質量体の外周にベアリングを介して支持された構造のものが知られている。このトルク変動吸収ダンパは、クランクシャフトからハブへ入力されたトルクを、カップリングブッシュにおける弾性体の捩り方向剪断変形作用によって平滑化しながらプーリへ伝達し、動的吸振部が、所定の振動数域において、このクランクシャフトの捩り振動と逆位相で共振することによって、捩り振動を低減する制振機能を発揮する。
【特許文献１】特開平０８−０２８６２６（第１図）
【０００４】
この種のトルク変動吸収ダンパにおいて、例えばトルク伝達力を大きくするには、カップリングブッシュの肉厚を軸方向に増大させるが、この場合、特許文献１に記載された従来のトルク変動吸収ダンパによれば、ベアリングによるプーリの支持部が、カップリング部の軸方向一側に配置された片持ち状態であるため、ベアリングへの偏荷重や、プーリの振れ精度の悪化が懸念される。また、特許文献１に記載された従来のトルク変動吸収ダンパによれば、外部のダストがベアリングの摺動部に介入するのを防止するためには、シールリップを設ける必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ベアリングへの偏荷重や、プーリの振れ精度の悪化を防止し、耐久性に優れたトルク変動吸収ダンパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、ハブの外周にゴム状弾性材料からなる第一弾性体を介して環状質量体を捩り変位自在に連結した構造の動的吸振部と、前記環状質量体の外周にベアリングを介して支持されたプーリと、前記動的吸振部の軸方向両側に配置されて前記ハブと前記プーリとを円周方向相対変位可能に弾性的に連結したカップリング部とを備えるものである。
【０００７】
請求項２の発明に係るトルク変動吸収ダンパは、請求項１に記載された構成において、動的吸振部とカップリング部との間の空間が、カップリング部の内周及び（又は）外周に形成された通気孔を介して外部と連通しているものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、動的吸振部の軸方向両側にカップリング部を配置したことによって、プーリに対する支持バランスが良いため、動的吸振部の環状質量体とプーリの間に介在するベアリングに偏荷重による偏摩耗が発生しにくく、プーリの振れ精度も向上する。また、ベアリングの軸方向両側にカップリング部が配置されたことによって、ベアリングの摺動部への異物の介入も有効に防止され、したがって耐久性を向上することができる。
【０００９】
請求項２の発明に係るトルク変動吸収ダンパによれば、請求項１に記載されたカップリング部の内周及び（又は）外周に形成された通気孔を設けたため、動的吸振部の第一弾性体が熱の蓄積によって劣化するのを防止して、その耐久性を高めることかできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。なお、以下の説明で用いられる「正面側」とは、図１における左側のことであり、「背面側」とは、図１における右側の、図示されていない自動車エンジンが存在する側のことである。
【００１１】
この図において、参照符号１は、自動車エンジンのクランクシャフト（不図示）の軸端に取り付けられるハブである。このハブ１は、金属材料で鋳造されたものであって、クランクシャフトに固定されるボス部１１と、その外周部から正面側へ延びる筒状部１２と、この筒状部１２の軸方向中間位置に段付き形成された大径部１３からなる。なお、参照符号１１ａは、ボス部１１の内周の軸孔に形成されたキー溝である。
【００１２】
ハブ１における大径部１３の外周には動的吸振部２が配置されている。この動的吸振部２は、前記大径部１３の外周面に圧入嵌着されたスリーブ２１と、その外周側に配置された環状質量体２２との間に、第一弾性体２３を加硫接着したものであり、すなわち、ハブ１の外周に第一弾性体２３を介して環状質量体２２を捩り変位自在に連結した構造を備える。スリーブ２１は金属のプレス成形あるいは金属管で製作されたものであり、環状質量体２２は、鉄系等の金属材料の鋳造等によって製作されており、第一弾性体２３は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料で成形されている。
【００１３】
動的吸振部２の捩り方向固有振動数は、環状質量体２２の円周方向慣性質量と、第一弾性体２３の円周方向剪断ばね定数によって、クランクシャフトの捩れ角が最大となる所定の振動数域、言い換えればクランクシャフトの捩り方向固有振動数と合致するように同調されている。
【００１４】
環状質量体２２の外周には、ラジアルベアリング３を介してプーリ４が支持されている。ラジアルベアリング３は、請求項１に記載されたベアリングに相当するものであって、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で円筒状に成形されており、環状質量体２２の外周面及び（又は）プーリ４の内周面における軸方向中間位置に摺動可能に接触している。また、プーリ４は金属材料の鋳造あるいは機械加工により製作されたものであって、その外周面にはポリＶ溝４１が形成されており、図示されていない無端ベルトが巻き掛けられる。
【００１５】
動的吸振部２の軸方向両側には、ハブ１とプーリ４とを円周方向相対変位可能に弾性的に連結してなる一対のカップリング部５，５が配置されている。詳しくは、このカップリング部５，５は、それぞれ、ハブ１の筒状部１２の外周面における大径部１３の軸方向両側の位置に圧入嵌着されたインナースリーブ５１と、プーリ４の内周面における軸方向両端近傍に圧入嵌着されたガイドスリーブ５２と、このガイドスリーブ５２の内周に圧入されたアウタースリーブ５３と、前記インナースリーブ５１とアウタースリーブ５３の間に加硫接着された第二弾性体５４とを備えるものである。インナースリーブ５１、ガイドスリーブ５２及びアウタースリーブ５３はそれぞれ金属からなり、第二弾性体５４は、耐熱性、耐寒性及び機械的強度に優れたゴム状弾性材料で成形されている。
【００１６】
カップリング部５，５は、クランクシャフトからハブ１へ入力された駆動トルクを、第二弾性体５４の円周方向剪断変形作用によって平滑化しながら、プーリ４へ伝達するもので、第二弾性体５４は、ハブ１とプーリ４の間で円周方向剪断変形を受けた時に、内周側と外周側とで剪断応力がほぼ均一になるように、連結方向（軸方向）の肉厚が外周側ほど減少する形状となっている。
【００１７】
カップリング部５，５におけるガイドスリーブ５２，５２には、それぞれの内端に、内周側を向いたガイドフランジ５２ａが形成されており、このガイドフランジ５２ａ，５２ａには、環状質量体２２の両端面の外周部に設けた環状のスラストベアリング６，６が摺動可能に接触している。スラストベアリング６，６は、ＰＴＦＥ等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料で円筒状に成形されたもので、環状質量体２２の両端面の外周部に形成した環状凹部に、嵌合等によって組み込まれている。
【００１８】
ハブ１の筒状部１２の外周面における大径部１３の軸方向両側部分には、複数の溝１２ａが円周方向所定間隔で形成されており、この溝１２ａによって、その外周のインナースリーブ５１との間に、動的吸振部２とカップリング部５との間に存在する空間７の内周部を外部へ連通させる通気孔８が形成されている。また、各カップリング部５におけるアウタースリーブ５３には、内周側へ屈曲した複数の溝状屈曲部５３ａが円周方向所定間隔で形成されており、この溝状屈曲部５３ａによって、その外周のガイドスリーブ５２との間に、前記空間７の外周部を外部へ連通させる通気孔９が形成されている。
【００１９】
動的吸振部２の製作は、図示されていない金型内に、スリーブ２１と環状質量体２２を互いに同心的にセットし、このスリーブ２１と環状質量体２２の間に前記金型によって画成された環状のキャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧して、第一弾性体２３を加硫成形と同時にスリーブ２１及び環状質量体２２に加硫接着することによって行われる。
【００２０】
カップリング部５の製作は、図示されていない金型内に、インナースリーブ５１と、予め互いに圧入嵌着したガイドスリーブ５２及びアウタースリーブ５３を互いに同心的にセットし、インナースリーブ５１とアウタースリーブ５３の間に前記金型によって画成された環状のキャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧して、第二弾性体５４を加硫成形と同時にインナースリーブ５１及びアウタースリーブ５３に加硫接着することによって行われる。
【００２１】
そして、トルク変動吸収ダンパの組立においては、まず、ハブ１における筒状部１２の大径部１３の外周面に、上述のようにして製作された動的吸振部２のスリーブ２１を圧入嵌着することによって、この動的吸振部２を取り付け、その環状質量体２２の外周に、ラジアルベアリング３を介してプーリ４を外挿する。
【００２２】
次に、ハブ１の筒状部１２と、プーリ４との間に、その軸方向両側からカップリング部５，５を取り付ける。詳しくは、正面側のカップリング部５は、インナースリーブ５１を、ハブ１の筒状部１２における大径部１３の正面側の外周面に圧入嵌着すると共に、ガイドスリーブ５２を、プーリ４の内周面における正面側の端部寄りの部分に圧入嵌着することによって取り付け、背面側のカップリング部５は、インナースリーブ５１を、ハブ１の筒状部１２における大径部１３の背面側の外周面に圧入嵌着すると共に、ガイドスリーブ５２を、プーリ４の内周面における背面側の端部寄りの部分に圧入嵌着することによって取り付ける。なお、スラストベアリング６，６は、予め、環状質量体２２の両端面外周部に嵌合等の手段によって装着しておく。
【００２３】
上述の構成を備えるトルク変動吸収ダンパは、ハブ１のボス部１１が、図示されていないエンジンのクランクシャフトの軸端に装着されることによって、このクランクシャフトと共に回転される。クランクシャフトのトルクは、ハブ１からカップリング部５，５を介してプーリ４へ伝達され、更に、プーリ４に巻き掛けられたベルト（不図示）を介して、冷却ファンや、オルタネータ等の補機の回転軸に伝達される。
【００２４】
この形態によれば、カップリング部５を軸方向に一対、並列に設けたため、第二弾性体５４，５４による大きなトルク伝達力を得ることができる。特に、第二弾性体５４，５４がプーリ４の軸方向両端近傍を支持しているので、従来の技術のように、軸方向片側にのみ設けたカップリング部の弾性体の軸方向肉厚に比較して、同一のトルク伝達力を得るのに必要な第二弾性体５４，５４の軸方向肉厚の和を小さくすることできる。
【００２５】
ここで、プーリ４には、Ｖベルトの張力による径方向の荷重が作用するが、プーリ４は、その軸方向中間部で、ラジアルベアリング３を介して動的吸振部２の環状質量体２２に支持されており、その両側にカップリング部５を配置した構造であるため、片持ち状態にならず、バランス良く支持される。したがって、ラジアルベアリング３には偏荷重が作用しにくく、その偏摩耗が有効に防止されて、耐久性が向上する。
【００２６】
プーリ４の軸方向変位は、その両端近傍の内周面に嵌着されたガイドスリーブ５２，５２のガイドフランジ５２ａ，５２ａから、スラストベアリング６，６を介して環状質量体２２へ伝達され、第一弾性体２３を介してハブ１側に弾性的に連結された環状質量体２２で受けるため、回転時のプーリ４の振れ精度が向上する。
【００２７】
また、この形態によれば、ラジアルベアリング３及びスラストベアリング６，６が、ハブ１、プーリ４及びカップリング５，５の間に位置しているため、外部からのダストの侵入が起こりにくく、したがって、特にダストシール手段を設けなくても、摺動部へのダストの介入によるラジアルベアリング３及びスラストベアリング６，６の摩耗を防止することができる。
【００２８】
エンジンの駆動は、吸気、圧縮、爆発及び排気の各行程を繰り返しながら行われ、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換しているため、クランクシャフトには、回転に伴って周期的なトルク変動を生じるが、このトルク変動は、カップリング部５，５における第二弾性体５４，５４が低ばねで捩り方向（円周方向）へ剪断変形されることによって、熱エネルギに変換されるので、ベルトへの伝達トルクが平滑化される。また、動的吸振部２は、クランクシャフトの捩り振動による捩れ角が最大となる振動数域で円周方向に共振し、その共振によるトルクは入力振動のトルクと方向が逆になるため、動的吸振作用によってクランクシャフトの捩れ角のピークを有効に低減することができる。
【００２９】
動的吸振部２の第一弾性体２３は、共振動作に伴う反復的な剪断変形によって熱を発生する。しかし、動的吸振部２とカップリング部５との間に存在する空間７内に存在する空気には回転に伴って遠心力が作用するため、この空間７には、ハブ１の筒状部１２とカップリング部５のインナースリーブ５１との間に形成された通気孔８と、前記カップリング部５におけるアウタースリーブ５３とガイドスリーブ５２との間に形成された通気孔９を介して、遠心ポンプ作用によって外気が流通する。
【００３０】
したがって、第一弾性体２３で発生した熱が、カップリング５，５間に蓄積されることはなく、外部へ放出される。このため、熱の蓄積による第一弾性体２３の劣化が防止される。また、カップリング５，５の第二弾性体５４，５４に、その反復的な剪断変形に伴って発生した熱は、外部へ直接放出されるが、一部は前記空間７を流通する空気によって放出される。
【００３１】
なお、通気孔８は、図示の形態とは逆に、インナースリーブ５１に外周側へ屈曲した溝状屈曲部を形成することによって設けても良く、通気孔９は、ガイドスリーブ５２の内周面に溝を形成することによって設けても良い。また、この通気孔８，９は、円周方向に対して所定の傾斜角度をなすように形成することによって、螺子ポンプ作用による強制的な空気の流通を惹起させ、空冷効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るトルク変動吸収ダンパの好ましい形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ハブ
１１  ボス部
１２  筒状部
１３  大径部
２  動的吸振部
２１  スリーブ
２２  環状質量体
２３  第一弾性体
３  ラジアルベアリング（ベアリング）
４  プーリ
５  カップリング部
５１  インナースリーブ
５２  ガイドスリーブ
５２ａ  ガイドフランジ
５３  アウタースリーブ
５４  第二弾性体
６  スラストベアリング（ベアリング）
７  空間
８，９  通気孔
【図１】
2006017234.tif 000003